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极管在电路中的作用

极管在电路中的作用
极管在电路中的作用

1.二极管在电路中的应用是必不可少的,无论是做整流电路还是钳位作用还是其他的一些作用,都会用到它.

二极管可分为发光二极管(LED),整流二极管,稳压二极管,开关二极管等等.这里只介绍前面说的几种.

1.发光二极管相信大家都见过,一般作为指示灯用,例如电脑的硬盘灯一闪一闪的表示你的硬盘正在工作(如果不闪,则很可能是你的机器忙不过来或者是处在待机状态),还有就是一些随身听上的指示灯,以及充电器的指示灯.发光二极管相对其他二极管正向导通电压较大,一般在到间.二其他二极管一般在锗管), (硅管)。

2.整流二极管,也是很常见的,利用的是二极管的单向导通特性,从而可以将负极性电信号滤掉---半波整流,也可以进行其它的整流----例如全波整流。

二极管还具有稳压作用,这是因为二极管反向接通时,在二极管被击穿的情况下,其电流将瞬间增大,这样在外电压增大时,由于二极管被击穿后增加的电流会通过二极管而不会经过与二极管并联的负载上,从而可以保护与其并联的器件。常见的有保护场效应管,即在场效应管栅极反向并接一个二极管。二极管击穿电压一般在4V-7V.

钳位作用:钳位作用就是利用二极管的正向导通电压在导通后维持在锗管),硅管),从而使与其连接的器件两端电压维持在一个范围内,最简单就是三极管的BE结电压在导通时可保持在钳位电压,这点常用于三极管的静态分析。一般无特别说明硅管取,锗管取。

开关二极管常见型号有1N4148,1N4150,1N4448,利用的是二极管的高速转换特性。限于水平,暂不作详细介绍。

其它二极管还有肖特基二极管,隧道二极管,双向出发二极管,微功耗基准电压二极管等,由于其制作工艺不同而具有不同的功能。

2.晶体二极管在电路中常用“D”加数字表示,如: D5表示编号为5的二极管。

1、作用:二极管的主要特性是单向导电性,也就是在正向电压的作用下,导通电阻很小;

而在反向电压作用下导通电阻极大或无穷大。正因为二极管具有上述特性,无绳电话机中常

把它用在整流、隔离、稳压、极性保护、编码控制、调频调制和静噪等电路中。电话机里使用的晶体二极管按作用可分为:整流二极管(如1N4004)、隔离二极管(如

1N4148)、肖特基二极管(如BAT85)、发光二极管、稳压二极管等。

2、识别方法:二极管的识别很简单,小功率二极管的N极(负极),在二极管外表大多采用

一种色圈标出来,有些二极管也用二极管专用符号来表示P极(正极)或N极(负极),也有

采用符号标志为“P”、“N”来确定二极管极性的。发光二极管的正负极可从引脚长短来识

别,长脚为正,短脚为负。

3、测试注意事项:用数字式万用表去测二极管时,红表笔接二极管的正极,黑表笔接二极管的负极,此时测得的阻值才是二极管的正向导通阻值,这与指针式万用表的表笔接法刚好

相反。

4、常用的1N4000系列二极管耐压比较如下:

型号 1N4001 1N4002 1N4003 1N4004 1N4005 1N4006 1N4007

耐压(V) 50 100 200 400 600 800 1000

电流(A)均为1

3.稳压二极管在电路中的作用及工作原理

稳压二极管工作原理一种用于稳定电压的单结二极管。它的伏安特性,稳压二极管符号如图1所示。结构同整流二极管。加在稳压二极管的反向电压增加到一定数值时,将可能有大量载流子隧穿伪结的位垒,形成大的反向电流,此时电压基本不变,称为隧道击穿。当反向电压比较高时,在位垒区内将可能产生大量载流子,受强电场作用形成大的反向电流,而电压亦基本不变,为雪崩击穿。因此,反向电压临近击穿电压时,反向电流迅速增加,而反向电压几乎不变。这个近似不变的电压称为齐纳电压(隧道击穿)或雪崩电压(雪崩击穿)。 ab126计算公式大

图1 稳压二极管伏安特性曲线

图2 等效电路理想模式838电子

图3 理想模式导通状态常见的两种稳压电路接法

图4 实际模式导通状态

图5 实际模式导通

状态常见的两种稳压接线电路

稳压二极管的主要参数

—稳定电压。

指稳压管通过额定电流时两端产生的稳定电压值。该值随工作电流和温度的不同而略有改变。由于制造工艺的差别,同一型号稳压管的稳压值也不完全一致。例如,2CW51型稳压管的Vzmin为, Vzmax则为。—稳定电流。

指稳压管产生稳定电压时通过该管的电流值。低于此值时,稳压管虽并非不能稳压,但稳压效果会变差;高于此值时,只要不超过额定功率损耗,也是允许的,而且稳压性能会好一些,但要多消耗电能。

—动态电阻。

指稳压管两端电压变化与电流变化的比值。该比值随工作电流的不同而改变,一般胜作电流愈大,动态电阻则愈小。例如,2CW7C稳压管的工作电流为5mA时,Rz为18Ω;工作电流为1OmA时,Rz为8Ω;为20mA 时,Rz为2Ω ; > 20mA则基本维持此数值。

—额定功耗。

由芯片允许温升决定,其数值为稳定电压Vz和允许最大电流Izm的乘积。例如2CW51稳压管的Vz为3V,Izm为20mA,则该管的Pz为60mWo

—电压温度系数。

是说明稳定电压值受温度影响的参数。例如2CW58稳压管的Ctv是+%/°C,即温度每升高1°C,其稳压值将升高%。

—反向漏电流。

指稳压二极管在规定的反向电压下产生的漏电流。例如2CW58稳压管的VR=1V时,IR=;在VR=6V时,IR=10uA。

(三)选择二极管的基本原则

1.要求导通电压低时选锗管;要求反向电流小时选硅管。

2.要求导通电流大时选面结合型;要求工作频率高时选点接触型。

3.要求反向击穿电压高时选硅管。

4.要求耐高温时选硅管。

4. 1N4148与反接,有何用途,稳压,反相导通

另:如果我想让5V的输出电压更加稳定,能否在输出反相并联一个5V的肖特基二极管

答1、反接后是并在经限流电阻输出的电源上(烦请描述清楚些)的话,是提高稳压值的,一般1N4148导通后有的压降,借此与常见稳压二极管反串后可以替代一些不在系列上的稳压二极管,如此电路应是稳压在之间的电源电路;另若要得到更稳定的稳压电源,最好是采用 7805系列的三端模快,

答2、如果是与串联反接,可能是为了防止倒灌到别的电路中去了。

答3、1N4148是普通的二极管,主要是用于单向导通。1N4148与反接,看是在什么线路上。可能是由别的电压整流到; 或者是信号钳位保护,当信号电压超过时,二极管导通。在开关电源中,增加反相并联的肖特基二极管没用,增加电容才能使输出稳定。

答4、一般是防静电,除了防净电,还可在电源接反的情况下,保护其它电路(如MCU).

答5、我见过的一般在reset (电阻电容)电路中,是不是在上电的时候起到保护作用(AVR 的芯片很多都是这样连的 - zjcsharp)

答6、Reset电路里的二极管是加快电容放电速度的作用

答7、1N4148是一般的二极管,具有单向导电性,除以上各位所说的功能外,还可作整流用。

答8、两者是串联还是并联如果是串联的那是提高热稳定性的,使稳压值不因工作电流和温度的变化而变化.如果是反接并联,好像还没有这么用的,只能做~稳压管用了,没有必要吧

答9、普通的二极管可以做稳压钳位单向导通可以做感性器件的防倒灌保护电路

答10、增加稳压电压,稳压管+4148可作稳压管子

答11、1N4148是快速恢复二极管,用于保护。比如电平倒灌或者感生电动势等。如果是高频感生电动势,则需要用肖特基二极管

5.什么是二极管

二极管的英文是diode。二极管的正.负二个端子,正端称为阳极,负端称为阴极。电流只能从阳极向阴极方向移动.一些初学者容易产生这样一种错误认识:“半导体的一‘半’是一半的‘半’;面二极管也是只有一‘半’电流流动(这是错误的),所有二极管就是半导体”。其实二极管与半导体是完全不同的东西。我们只能说二极管是由半导体组成的器件。半导体无论那个方向都能流动电流。

二极管的特性与应用

几乎在所有的电子电路中,都要用到半导体二极管,它在许多的电路中起着重要的作用,它是诞生最早的半导体器件之一,其应用也非常广泛。

二极管的工作原理

晶体二极管为一个由p型半导体和n型半导体形成的p-n结,在其界面处两侧形成空间电荷层,并建有自建电场。当不存在外加电压时,由于p-n 结两边载流子浓度差引起的扩散电流和自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态。当外界有正向电压偏置时,外界电场和自建电场的互相抑消作用使载流子的扩散电流增加引起了正向电流。当外界有反向电压偏置时,外界电场和自建电场进一步加强,形成在一定反向电压范围内与反向偏置电压值无关的反向饱和电流I0。当外加的反向电压高到一定程度时,p-n结空间电荷层中的电场强度达到临界值产生载流子的倍增过程,产生大量电子空穴对,产生了数值很大的反向击穿电流,称为二极管的击穿现象。

二极管的类型

半导体可分为本征半导体.P型半导体.N型半导体。

本征半导体:硅和锗都是半导体,而纯硅和锗(11个9的纯度)晶体称本征半导体。硅和锗为4价元素,其晶体结构稳定。

P型半导体:P型半导体是在4价的本征半导体中混入了3价原子,譬如极小量(一千万之一)的铟合成的晶体。由于3价原子进入4价原子中,因此这晶体结构中就产生了少一电子的部分。由于少一电子,所以带正电。P型的“P”正是取“Positve(正)”一词的第一个字母。

N型半导体:若把5价的原子,譬如砷混入4价的本征半导体,将产生多余1个电子的状态结晶,显负电性。这N是从“Negative(负)”中取的第一个字母。

二极管的导电特性

二极管最重要的特性就是单方向导电性。在电路中,电流只能从二极管的正极流入,负极流出。下面通过简单的实验说明二极管的正向特性和反向特性。

1. 正向特性。

在电子电路中,将二极管的正极接在高电位端,负极接在低电位端,二极管就会导通,这种连接方式,称为正向偏置。必须说明,当加在二极管两端的正向电压很小时,二极管仍然不能导通,流过二极管的正向电流十分微弱。只有当正向电压达到某一数值(这一数值称为“门槛电压”,锗管约为,硅管约为)以后,二极管才能直正导通。导通后二极管两端的电压基本上保持不变(锗管约为,硅管约为),称为二极管的“正向压降”。

2. 反向特性。

在电子电路中,二极管的正极接在低电位端,负极接在高电位端,此时二极管中几乎没有电

流流过,此时二极管处于截止状态,这种连接方式,称为反向偏置。二极管处于反向偏置时,仍然会有微弱的反向电流流过二极管,称为漏电流。当二极管两端的反向电压增大到某一数值,反向电流会急剧增大,二极管将失去单方向导电特性,这种状态称为二极管的击穿。

二极管的主要参数

用来表示二极管的性能好坏和适用范围的技术指标,称为二极管的参数。不同类型的二极管有不同的特性参数。对初学者而言,必须了解以下几个主要参数:

1、额定正向工作电流

是指二极管长期连续工作时允许通过的最大正向电流值。因为电流通过管子时会使管芯发热,温度上升,温度超过容许限度(硅管为140左右,锗管为90左右)时,就会使管芯过热而损坏。所以,二极管使用中不要超过二极管额定正向工作电流值。例如,常用的IN4001-4007型锗二极管的额定正向工作电流为1A。

2、最高反向工作电压

加在二极管两端的反向电压高到一定值时,会将管子击穿,失去单向导电能力。为了保证使用安全,规定了最高反向工作电压值。例如,IN4001二极管反向耐压为50V,IN4007反向耐压为1000V。

3、反向电流

反向电流是指二极管在规定的温度和最高反向电压作用下,流过二极管的反向电流。反向电流越小,管子的单方向导电性能越好。值得注意的是反向电流与温度有着密切的关系,大约温度每升高10,反向电流增大一倍。例如2AP1型锗二极管,在25时反向电流若为250uA,温度升高到35,反向电流将上升到500uA,依此类推,在75时,它的反向电流已达8mA,不仅失去了单方向导电特性,还会使管子过热而损坏。又如,2CP10型硅二极管,25时反向电流仅为5uA,温度升高到75时,反向电流也不过160uA。故硅二极管比锗二极管在高温下具有较好的稳定性。

二极管的识别

小功率二极管的N极(负极),在二极管外表大多采用一种色圈标出来,有些二极管也用二极管专用符号来表示P极(正极)或N极(负极),也有采用符号标志为“P”、“N”来确定二极管极性的。发光二极管的正负极可从引脚长短来识别,长脚为正,短脚为负。用数字式万用表去测二极管时,红表笔接二极管的正极,黑表笔接二极管的负极,此时测得的阻值才是二极管的正向导通阻值,这与指针式万用表的表笔接法刚好相反。

6.整流二极管的作用

1.一种将交流电能转变为直流电能的半导体器件。通常它包含一个PN结,有阳极和阴极两个端子。

P区的载流子是空穴,N区的载流子是电子,在P区和N区间形成一定的位垒。外加使P区相对N区为正的电压时,位垒降低,位垒两侧附近产生储存载流子,能通过大电流,具有低的电压降(典型值为),称为正向导通状态。

2.若加相反的电压,使位垒增加,可承受高的反向电压,流过很小的反向电流(称反向漏电流),称为反向阻断状态。整流二极管具有明显的单向导电性,。

整流二极管可用半导体锗或硅等材料制造。硅整流二极管的击穿电压高,反向漏电流小,高温性能良好。通常高压大功率整流二极管都用高纯单晶硅制造。这种器件的结面积较大,能通过较大电流(可达上千安),但工作频率不高,一般在几十千赫以下。整流二极管主要用于各种低频整流电路。

二极管整流电路

一、半波整流电路

图5-1、是一种最简单的整流电路。它由电源变压器B 、整流二极管D 和负载电阻Rfz ,组成。

变压器把市电电压(多为220伏)变换为所需要的交变电压e2,D 再把交流电变换为脉动直流电。

下面从图5-2的波形图上看着二极管是怎样整流的。

变压器砍级电压e2,是一个方向和大小都随时间变化的正弦波电压,它的波形如图5-2(a)所示。在0~K时间内,e2为正半周即变压器上端为正下端为负。此时二极管承受正向电压面导通,e2通过它加在负载电阻Rfz上,在π~2π 时间内,e2为负半周,变压器次级下端为正,上端为负。这时D承受反向电压,不导通,Rfz,上无电压。在π~2π时间内,重复0~π 时间的过程,而在3π~4π时间内,又重复π~2π时间的过程…这样反复下去,交流电的负半周就被"削"掉了,只有正半周通过Rfz,在Rfz上获得了一个单一右向(上正下负)的电压,如图5-2(b)所示,达到了整流的目的,但是,负载电压Usc。以及负载电流的大小还

随时间而变化,因此,通常称它为脉动直流。

这种除去半周、图下半周的整流方法,叫半波整流。不难看出,半波整说是以"牺牲"一半交流为代价而换取整流效果的,电流利用率很低(计算表明,整流得出的半波电压在整个周期内的平均值,即负载上的直流电压Usc = )因此常用在高电压、小电流的场合,而在一般无线电装置中很少采用。

二、全波整流电路(单向桥式整流电路)

如果把整流电路的结构作一些调整,可以得到一种能充分利用电能的全波整流电路。图5-3 是

全波整流电路的电原理图。

全波整流电路,可以看作是由两个半波整流电路组合成的。变压器次级线圈中间需要引出一个抽头,把次组线圈分成两个对称的绕组,从而引出大小相等但极性相反的两个电压e2ae2aRfz与e2b 、D2、Rfz ,两个通电回路。、D1、、e2b ,构成

全波整流电路的工作原理,可用图5-4 所示的波形图说明。

★在0~π间内,e2aD1 导通,在Rfz 上得到上正下负的电压;e2b 对D2为反向电压,

D2 不导通(见图5-4(b)。

★在π-2π时间内,e2b 对D2为正向电压,D2导通,在Rfz 上得到的仍然是上正下负的电压;

e2aD1为反向电压,D1 不导通(见图5-4(C)。对Dl为正向电压,

如此反复,由于两个整流元件D1、D2轮流导电,结果负载电阻Rfz 上在正、负两个半周作用期间,都有同一方向的电流通过,如图5-4(b)所示的那样,因此称为全波整流,全波整流不仅利用了正半周,而且还巧妙地利用了负半周,从而大大地提高了整流效率(Usc=,比半波整流时大一倍)。

图5-3所示的全波整滤电路,需要变压器有一个使两端对称的次级中心抽头,这给制作上带来很多的麻烦。另外,这种电路中,每只整流二极管承受的最大反向电压,是变压器次级电压最大值的

两倍,因此需用能承受较高电压的二极管。

图5-5(a )为桥式整流电路图,(b)图为其简化画法。

三、桥式整流电路

桥式整流电路是使用最多的一种整流电路。这种电路,只要增加两只二极管口连接成"桥"式结构,便具有全波整流电路的优点,而同时在一定程度上克服了它的缺点。

桥式整流电路的工作原理如下:e2为正半周时,对D1、D3和方向电压,Dl,D3导通;对D2、D4加反向电压,D2、D4截止。电路中构成e2、Dl、Rfz 、D3通电回路,在Rfz ,上形成上正下负的半波整洗电压,e2为负半周时,对D2、D4加正向电压,D2、D4导通;对D1、D3加反向电压,D1、D3截止。

电路中构成e2、D2Rfz 、D4通电回路,同样在Rfz 上形成上正下负的另外半波的整流电压。

上述工作状态分别如图5-6(A)(B)所示。

如此重复下去,结果在Rfz ,上便得到全波整流电压。其波形图和全波整流波形图是一样的。从图5-6中还不难看出,桥式电路中每只二极管承受的反向电压等于变压器次级电压的最大值,比全波整

洗电路小一半!

四、整流元件的选择和运用

需要特别指出的是,二极管作为整流元件,要根据不同的整流方式和负载大小加以选择。如选择不当,则或者不能安全工作,甚至烧了管子;或者大材小用,造成浪费。表5-1 所列参数可供选择二极

管时参考。

另外,在高电压或大电流的情况下,如果手头没有承受高电压或整定大电滤的整流元件,可以

把二极管串联或并联起来使用。

图5-7 示出了二极管并联的情况:两只二极管并联、每只分担电路总电流的一半,三只二极管并联,每只分担电路总电流的三分之一。总之,有几只二极管并联,"流经每只二极管的电流就等于总电流的几分之一。但是,在实际并联运用时",由于各二极管特性不完全一致,不能均分所通过的电流,会使有的管子困负担过重而烧毁。因此需在每只二极管上串联一只阻值相同的小电阻器,使各并联二极管流过的电流接近一致。这种均流电阻R一般选用零点几欧至几十欧的电阻器。电流越大,R应选得越小。

图5-8示出了二极管串联的情况。显然在理想条件下,有几只管子串联,每只管子承受的反向电压就应等于总电压的几分之一。但因为每只二极管的反向电阻不尽相同,会造成电压分配不均:内阻大的二极管,有可能由于电压过高而被击穿,并由此引起连锁反应,逐个把二极管击穿。在二极管上并联

的电阻R,可以使电压分配均匀。

6.交流接触器的直流运行

我们在第一章中巳介绍过交流接触器,它的线圈是通过交流电流而工作的,因此在磁系统调整不好时会出现振动和噪声,当交流接触器的动铁芯和静铁芯之间因有杂物而闭合不严时,通过线圈的电流较大,严重时将烧毁线圈,特别是额定电流较大的交流接触器,上述问题更为严重,同时,交流接触器的功率因数很低,浪费电能。因此,有必要对交流接触器进行改造,其中比较行之有效的方法是将交流接触器的交流运行改为直流运行。

将交流接触器改为直流运行后,有如下优点:

1、可以消除运行时的振动和噪音;

2、降低交流接触器的释放电压,在电源电压较低时交流接触器不会释放。

3、交流接触器线圈及铁芯的温升可显著降低,延长交流接触器的使用寿命。

4、可以节约大量的有功功率和无功功率。

综上所述,将交流接触器改为直流运行。对安全生产和节约用电都有较大的实际意义。

交流接触器改为直流运行,对接触器不需作任何改动,只需要略加改变交流接触器的控制线路即可。改动的方案有很多,按接触器吸合和运行来分,可分为交流吸合直流运行;以及直流吸合直流运行两种方案。

一、交流吸合、直流运行

1、交流吸合、直流运行控制线路之一

交流吸合、直流运行控制线路之一如图21501所示:

图21501交流吸合,直流运行控制线路的原理如下:

起动时,按下起动按钮SB1,接触器KM获电吸合,其自锁触头KM闭合,通过电容C自锁。放开起动按钮SB2后,按钮SB1和SB2的常闭触头将二极管VD 接通,使二极管VD与接触器KM的线圈并联。这时KM仍保持吸合状态,并转入直流运行。电容C串入电路起降压限流作用。正半波时,二极管VD反偏不导通,电压经过电容C加到KM线圈上,线圈电流的方向是从左至右。负半波时,二极管VD正偏导通,电源电压通过二极管VD加到电容C上,这时,KM线圈产生自感电动势,二极管为自感电流提供通路,线圈中电流的方向仍是从左至右(此时的电流是自感电流)。因此,电源电压的方向虽然变化,但是流过线圈的电流却始终不变。放松按钮SB2后,交流接触器进入直流运行状态。这时交流接触器相当于一个直流电磁铁,一旦吸合后,磁阻极小,吸力很大,只需要较小的激磁安匝就可以保持吸合状态。线路中串联的电容C在此起降压限流的作用,适当选择电容的容量,可使接触器运行的电流大大减小,所以该线路可以节约电能。另外,交流接触器改为直流运行后,吸力也稳定,消除了交流运行时的噪声。

2、交流吸合、直流运行的控制电路之二

交流吸合、直流运行的控制线路之二如图21502所示:

图21502的工作原理简述如下:

按下起动按钮SB2,按触器KM线圈获电吸合,其自锁触头KM闭合,通过电容C自锁。在变压器初极回路中的另一常开辅助触头KM闭合,接通变压器T的初级电源。松开按钮SB2后,SB2的常闭触头接通了中间继电器KA的线圈回路,使其获电吸合,其常开触头KA闭合,使续流二极管VD3与接触器KM的线圈并联,使接触器KM投入直流运行。

3、元件的选择

变压器T二次回路的二极管VD1为半波整流二极管;VD2为中间继电器KA 线圈的续流二极管。这两个二极管的反向耐压和正向电流应根据KA的额定电流和电压来选取。一般用IN4007型的二极管,足可胜任。

图21501与图21502各线路中的电容C可参考下列数据选取(设交流接触器线圈的额定电压为380伏):

CJ10-40型取徽法;CJ10-60型取1徽法;CJ10-100型取徽法;CJ12B-250型取2徽法;CJ12B-600型取6徽法。

所选的电容器最好是无极性交流电容器,如果选用无极性直流电容器,其额定工作电压要大于两倍的电源电压。

图中的二极管VD一般选择正向额定电流为1安培,但当交流接触器的额定电流大于400安培时,最好选择正向额定电流为5A的二极管;二极管的反向耐压应该选择大于800伏。在交流接触器的额定电流小于400A时,可选廉价的

IN4007型二极管,它的正向电流为1A,反向耐压为1000伏。

二、直流吸合、直流运行控制线路

1、直流吸合、直流运行控制线路之一

直流吸合、直流运行控制线路之一如图21503所示:

图21503的控制线路中的按钮部分的接线,与前面介绍的正转控制线路相同,接触器部分的接线也较简单,所以此处略去了接线图。

图21503的工作原理如下:

按下起动按钮SB2,电源L1通过中间继电器KA常闭触头、二极管VD1整流、电阻R限流,给接触器KM的线圈供电,使接触器KM获电吸合,接触器KM的两个常开辅助触头闭合,其中一个短路按钮SB2而自锁;另一个接通中间继电器KA的线圈回路,使中间继电器KA获电吸合,其常闭触头KA断开,切断VD1、R的回路。中间继电器KA的作用是:待KM可靠吸合之后,方才切断VD1、R的电路,以保证起动可靠。改变电阻R的阻值,可以调节接触器KM起动时的吸力。R阻值小,接触器KM起动时的吸力大,反之则吸力小。调试时如果发现起动时接触器KM不容易吸合,可适当减小电阻R的阻值,直至在电源电压较低时也能可靠吸合为止。

2、直流吸合、直流运行控制线路之二

直流吸合、直流运行控制线路之二如图21504所示:

3、直流吸合、直流运行控制线路之三

直流吸合、直流运行控制线路之三如图21505所示:

图21504与图21505基本相同,它们的不同点是起动完成后,断开VD1、R线路的方法不一样,图21504是借助常开按钮SB2的复位来切断;而图21505

是利用接触器KM的常闭辅助触头来切断。另一个不同是图21504用四根控制线,而图21505却只用三根控制线。此外,图21504所示线路,起动时接触器线圈中流过的起动电流较大,所以使用时,起动按钮SB2被按下的时间不宜太长,起动完毕,应立即将SB2释放。

图21505所示线路,按下按钮SB2起动时,接触器线圈KM获电开始吸合,其常闭触头断开,但常开触头尚未闭合时,电容C已串入在线路中,起到了降压作用。接触器在刚刚起动时,由于常闭触头KM的断开而切断了电阻R和VD1的起动线路,此时接触器还未来得及可靠吸合,仍然需要较大的激磁安匝。如果电容C的容量选得偏小,会造成起动失败,接触器出现“吸-放-吸-放”现象,使衔铁跳动不止,产生很大的噪音。如果电阻R的阻值偏大,也会出现上述现象,使接触器起动失败。因此,要将电阻R及电容C的参数选得适当,它们的具体数值最好通过实际的现场调试决定。

4、元件的选择

图21503至图21505所示的三个直流吸合直流运行的控制线路中的电容C、二极管VD1、VD2以及电阻R的参数,可参考“交流吸合、直流运行的控制线路”选取。

注意:电容器C的额定电压应大于800伏;VD1、VD2的反向电压分别为400伏、800伏;接触器线圈的额定电压为380伏。电容C的容量在可能的情况下,尽量取小值,一般可通过试验决定。只要在接触器起动时,接触器能可靠吸合即可。

另外,安装时,停止按钮SB1要尽可能安装在靠近接触器线圈处,这样停车时接触器可瞬时释放。

三、多个交流接触器直流运行线路

以上所介绍的各种直流运行线路,都是一个交流接触器应用的控制线路,在实际的工作中,许多场合都是多个交流接触器集中于一个配电柜中。在这种情况下,如果还采用上述电路来改造交流接触器的直流运行,将出现投资大,占用空间多等弊端。所以,此时最好采用下面的多只交流接触器直流运行线路。

多个交流接触器直流运行线路如图21506所示。

图21506的工作原理简述如下:

按下起动按钮SB2,L1与L2两端的380伏特电压经VD5半波整流,使接触器KM获电吸合,KM的常开触头闭合,接通保持回路。由于保持电压方向与合闸电压方向一致,所以接触器不会产生跳动,能够可靠吸合。其它虚线框内的交流接触器的接法与已画出接线图的接触器相同。所以省略未画出。

由于起动时接触器KM线圈内流过很大的起动电流,所以起动时间要尽可能

短。另外,在某一个接触器起动时,要将远远高于保持电压(约伏特)的起动电压(约171伏特)引入公共母线及起动回路,使其它已闭合的接触器也承受这个较高的起动电压。所以在起动完成后,要迅速切断起动回路,图中,中间继电器KA就是完成这一任务的。

起动前,直流继电器KA两端只有伏特的接触器保持电压,所以不会吸合,但当某个接触器起动时,将171伏特的起动电压引入公共母线,此时KA吸合,其常闭触头断开迅速切断起动回路,同时也使公共母线与起动电压脱离。

当起动按钮复位后,中间继电器KA也复位,其常闭触头恢复闭合,为第二只接触器起动作准备。

按下停止按钮SB1,接触器KM断电释放。第二只接触器及以后的第三、以及第四等接触器的起动过程与上述过程相同。

采用图21506控制线路的优点是,所用元件少、占用空间也少、投资低、合闸的成功率高。

元件的选择

图21506中所用元件参数如下:

二极管VD1~VD4,2CZ型20安培600伏特;VD5,2CZ型20安培、1000伏特;

中间继电器KA,DZ51—040,220伏特;

电容C,CZJD型微法,630伏特;

电阻,5—65欧姆,15~30瓦特(可用电炉丝自绕)

变压器T,100—300伏安,380伏特/8伏特或者220伏特/8伏特。

7.关键词:交流接触器,无声运行,电子节电

由于供电、监控、制造等领域对电器工作的可靠性、自动化要求,工矿企业往往对接触器的使用量特别大,每个投入使用的接触器大多是24小时连续运行。如CJ12系列交流接触器,操作电磁铁的电

耗分配为:短路环电耗占25.3%,铁芯电耗占65%~75%,线圈电耗占3%~5%。这样,就白白浪费掉许多电能,给企业增加额外电费,加大了生产成本。为了减少这些无功电能损耗,采用二极管作为交流接

触器无声运行的整流器件,利用二极管半波整流、电阻限流,改为直流操作(即无声运行)大幅度降低了铁芯涡流损耗和磁滞损耗以及短路后的损耗,从而大大地降低电磁铁的电耗,根据测定100~600A的

接触器可节电93%~99%,100A以下的接触器可节电68%~92%。如一台CJ1-600/3的接触器交流操作时,需有功260W,需无功1kvar。改为直流操作后需有功8W,不但不汲取无功反而可输出无功0.45kvar

,全年可节约有功电量2200kWh,节约无功电量12700kWh,使交流接触器无声运行还有以下几点好处:①无噪音、改善工作环境;②运行温度低;③延长了接触器的使用寿命。

详解经典三极管基本放大电路

详解经典三极管基本放大电路 三极管是电流放大器件,有三个极,分别叫做集电极C,基极B,发射极E。分成NPN和PNP 两种。我们仅以NPN三极管的共发射极放大电路为例来说明一下三极管放大电路的基本原理。 图1:三极管基本放大电路 下面的分析仅对于NPN型硅三极管。如上图所示,我们把从基极B流至发射极E的电流叫做基极电流Ib;把从集电极C流至发射极E的电流叫做集电极电流Ic。这两个电流的方向都是流出发射极的,所以发射极E上就用了一个箭头来表示电流的方向。三极管的放大作用就是:集电极电流受基极电流的控制(假设电源能够提供给集电极足够大的电流的话),并且基极电流很小的变化,会引起集电极电流很大的变化,且变化满足一定的比例关系:集电极电流的变化量是基极电流变化量的β倍,即电流变化被放大了β倍,所以我们把β叫做三极管的放大倍数(β一般远大于1,例如几十,几百)。如果我们将一个变化的小信号加到基极跟发射极之间,这就会引起基极电流Ib的变化,Ib的变化被放大后,导致了Ic很大的变化。如果集电极电流Ic是流过一个电阻R的,那么根据电压计算公式U=R*I 可以算得,这电阻上电压就会发生很大的变化。我们将这个电阻上的电压取出来,就得到了放大后的电压信号了。 三极管在实际的放大电路中使用时,还需要加合适的偏置电路。这有几个原因。首先是由于三极管BE结的非线性(相当于一个二极管),基极电流必须在输入电压大到一定程度后才能产生(对于硅管,常取0.7V)。当基极与发射极之间的电压小于0.7V时,基极电流就可以认为是0。但实际中要放大的信号往往远比0.7V要小,如果不加偏置的话,这么小的信号就不足以引起基极电流的改变(因为小于0.7V时,基极电流都是0)。如果我们事先在三极管的基极上加上一个合适的电流(叫做偏置电流,上图中那个电阻Rb就是用来提供这个电流的,所以它被叫做基极偏置电阻),那么当一个小信号跟这个偏置电流叠加在一起时,小信号就会导致基极电流的变化,而基极电流的变化,就会被放大并在集电极上输出。另一个原因就是输出信号范围的要求,如果没有加偏置,那么只有对那些增加的信号放大,而对减小的信号无效(因为没有偏置时集电极电流为0,不能再减小了)。而加上偏置,事先让集电极有一定的电流,当输入的基极电流变小时,集电极电流就可以减小;当输入的基极电流增大时,集电极电流就增大。这样减小的信号和增大的信号都可以被放大了。 下面说说三极管的饱和情况。像上面那样的图,因为受到电阻Rc的限制(Rc是固定值,那么最大电流为U/Rc,其中U为电源电压),集电极电流是不能无限增加下去的。当基极电流的增大,不能使集电极电流继续增大时,三极管就进入了饱和状态。一般判断三极管是否饱和的准则是:Ib*β〉Ic。进入饱和状态之后,三极管的集电极跟发射极之间的电压将很小,可以理解为一个开关闭合了。这样我们就可以拿三极管来当作开关使用:当基极电流为0时,三极管集电极电流为0(这叫做三极管截止),相当于开关断开;当基极电流很大,以至于三极管饱和时,相当于开关闭合。如果三极管主要工作在截止和饱和状态,那么这样的三极管我们一般把它叫做开关管。 如果我们在上面这个图中,将电阻Rc换成一个灯泡,那么当基极电流为0时,集电极电流为0,灯泡灭。如果基极电流比较大时(大于流过灯泡的电流除以三极管的放大倍数β),三极管就饱和,相当于开关闭合,灯泡就亮了。由于控制电流只需要比灯泡电流的β分之一大一点就行了,所以就可以用一个小电流来控制一个大电流的通断。如果基极电流从0慢慢增加,那么灯泡的亮度也会随着增加(在三极管未饱和之前)。

第二章_半导体三极管及其基本电路(附答案)[1].

第二章半导体三极管及其基本电路 一、填空题 1、(2-1,中)当半导体三极管的正向偏置,反向偏置偏置时,三极管具有放大作用,即极电流能控制极电流。 2、(2-1,低)根据三极管的放大电路的输入回路与输出回路公共端的不同,可将三极管放大电路分为,,三种。 3、(2-1,低)三极管的特性曲线主要有曲线和曲线两种。 4、(2-1,中)三极管输入特性曲线指三极管集电极与发射极间所加电压V CE一定时,与之间的关系。 5、(2-1,低)为了使放大电路输出波形不失真,除需设置外,还需输入信号。 6、(2-1,中)为了保证不失真放大,放大电路必须设置静态工作点。对NPN管组成的基本共射放大电路,如果静态工作点太低,将会产生失真,应调R B,使其,则I B,这样可克服失真。 7、(2-1,低)共发射极放大电路电压放大倍数是与的比值。 8、(2-1,低)三极管的电流放大原理是电流的微小变化控制电流的较大变化。 9、(2-1,低)共射组态既有放大作用,又有放大作用。 10、(2-1,中)共基组态中,三极管的基极为公共端,极为输入端,极为输出端。 11、(2-1,难)某三极管3个电极电位分别为V E=1V,V B=1.7V,V C=1.2V。可判定该三极管是工作于 区的型的三极管。 12、(2-1,难)已知一放大电路中某三极管的三个管脚电位分别为①3.5V,②2.8 V,③5V,试判断: a.①脚是,②脚是,③脚是(e, b,c); b.管型是(NPN,PNP); c.材料是(硅,锗)。 13、(2-1,中)晶体三极管实现电流放大作用的外部条件是,电流分配关系是。 14、(2-1,低)温度升高对三极管各种参数的影响,最终将导致I C,静态工作点。 15、(2-1,低)一般情况下,晶体三极管的电流放大系数随温度的增加而,发射结的导通压降V BE 则随温度的增加而。 16、(2-1,低)画放大器交流通路时,和应作短路处理。 17、(2-2,低)在多级放大器里。前级是后级的,后级是前级的。 18、(2-2,低)多级放大器中每两个单级放大器之间的连接称为耦合。常用的耦合方式有:,,。 19、(2-2,中)输出端的零漂电压电压主要来自放大器静态电位的干扰变动,因此要抑制零漂,首先要抑制的零漂。目前抑制零漂比较有效的方法是采用。

三极管在电路中的使用(超详细有实例)

一种三极管开关电路设计 三极管除了可以当做交流信号放大器之外,也可以做为开关之用。严格说起来,三极管与一般的机械接 点式开关在动作上并不完全相同,但是它却具有一些机械式开关所没有的特点。图1所示,即为三极管电 子开关的基本电路图。由图可知,负载电阻被直接跨接于三极管的集电极与电源之间,而位居三极管主电流的回路上。 Vcc 输入电压Vin则控制三极管开关的开启(open)与闭合(closed )动作,当三极管呈开启状态时,负载电流便被阻断,反之,当三极管呈闭合状态时,电流便可以流通。详细的说,当Vin为低电压时,由 于基极没有电流,因此集电极亦无电流,致使连接于集电极端的负载亦没有电流,而相当于开关的开启,此时三极管乃胜作于截止(cut off )区。 同理,当Vin为高电压时,由于有基极电流流动,因此使集电极流过更大的放大电流,因此负载回路便被导通,而相当于开关的闭合,此时三极管乃胜作于饱和区(saturatiON )。 1三极管开关电路的分析设计 由于对硅三极管而言,其基射极接面之正向偏压值约为0.6伏特,因此欲使三极管截止,Vin必须低 于0.6伏特,以使三极管的基极电流为零。通常在设计时,为了可以更确定三极管必处于截止状态起见,往往使Vin值低于0.3伏特。(838电子资源)当然输入电压愈接近零伏特便愈能保证三极管开关必处于截止状态。欲将电流传送到负载上, 则三极管的集电极与射极必须短路,就像机械开关的闭合动作一样。 欲如此就必须使Vin达到够高的准位,以驱动三极管使其进入饱和工作区工作,三极管呈饱和状态时,集电极电流相当大,几乎使得整个电源电压Vcc均跨在负载电阻上,如此则VcE便接近于0,而使三极管的 集电极和射极几乎呈短路。在理想状况下,根据奥姆定律三极管呈饱和时,其集电极电流应该为: Vcc Ic(tfefi)二—— R LD 因此,基极电流最少应为: 丁Ic(sat) VCC T 二一二閒

三极管及放大电路基础教案..

第 2 章三极管及放大电路基础 课题】 2.1 三极管 【教学目的】 1.掌握三极管结构特点、类型和电路符号。 2.了解三极管的电流分配关系及电流放大作用。 3.理解三极管的三种工作状态的特点,并会判断三极管所处的工作状态。4.理解三极管的主要参数的含义。【教学重点】 1.三极管结构特点、类型和电路符号。 2.三极管的电流分配关系及电流放大作用。 3.三极管的三种工作状态及特点。 【教学难点】 1.三极管的电流分配关系和对电流放大作用的理解。 2.三极管工作在放大状态时的条件。 3.三极管的主要参数的含义。 【教学参考学时】 2 学时 【教学方法】 讲授法、分组讨论法 【教学过程】 一、引入新课 搭建一个简单的三极管基本放大电路,通过对放大电路输入信号及输出信号的测试,引导学生认识三极管,并知道三极管能放大信号,为后续的学习打下基础。 二、讲授新课 2.1.1 三极管的基本结构 三极管是在一块半导体基片上制作出两个相距很近的PN结构成的。 两个PN结把整块半导体基片分成三部分,中间部分是基区,两侧部分分别是发射区和 集电区,排列方式有NPN和PNP两种, 2.1.2 三极管的电流放大特性 三极管能以基极电流微小的变化量来控制集电极电流较大的变化量,这就是三极管的电 流放大特性。 要使三极管具有放大作用,必须给管子的发射结加正偏电压,集电结加反偏电压。

三极管三个电极的电流(基极电流1 B、集电极电流l C、发射极电流l E)之间的关系为: I E| |I C I C l B l C、 l B l B 2.1.3三极管的特性曲线 三极管外部各极电流与极间电压之间的关系曲线,称为三极管的特性曲线,又称伏安特性曲线。 1.输入特性曲线 输入特性曲线是指当集-射极之间的电压V CE为定值时,输入回路中的基极电流I B与加在基-射极间的电压V BE之间的关系曲线。 三极管的输入特性曲线与二极管的正向伏安特性曲线相似,也存在一段死区。 2.输出特性曲线 输出特性曲线是指当基极电流I B为定值时,输出电路中集电极电流I C与集-射极间的 电压V CE之间的关系曲线。I B不同,对应的输出特性曲线也不同。 截止区:I B 0曲线以下的区域。此时,发射结处于反偏或零偏状态,集电结处于反 偏状态,三极管没有电流放大作用,相当于一个开关处于断开状态。 饱和区:曲线上升和弯曲部分的区域。此时,发射结和集电结均处于正偏状态,三极管 没有电流放大作用,相当于一个开关处于闭合状态。 放大区:曲线中接近水平部分的区域。此时,发射结正偏,集电结反偏。三极管具有电流放大作用。 2.1.4 三极管的主要参数 1?性能参数:电流放大系数、,集电极-基极反向饱和电流I CBO,集电极-发射极反向饱和电流I CEO。 2.极限参数:集电极最大允许电流I CM、集电极-发射极反向击穿电压V(BR)CEO、集电 极最大允许耗散功率P CM 。 3.频率参数:共发射极截止频率 f 、特征频率f T 。 2.1.5 三极管的分类三极管的种类很多,分类方法也有多种。分别从材料、用途、功率、频率、制作工艺等方面对 三极管的类型予以介绍。 三、课堂小结1.三极管的结构、类型和电路符号。2.三极管的电流放大作用。 3.三极管三种工作状态的特点。4.三极管的主要参数。 四、课堂思考 P37 思考与练习题1、2、3。

(整理)三极管应用电路和基本放大电路.

三极管应用电路和基本放大电路 2G 郭标2005-11-29 三极管应用电路和基本放大电路 (1) 一、三极管三种基本组态 (2) 二、应用电路 (3) A、偏置使用 (3) B、放大电路应用 (5) 三、射频FET小信号放大器设计 (7) 1、基本概念: (7) 2、基于S-参数和圆图的分析方法 (8) 四、集成中小功率放大器 (9) 附1:容易发生自激的电路形式 (11) 附2 电路分析实例 (11)

一、三极管三种基本组态 共发 共集 共基 特点:共发-对电压电流都有放大,适合制做放大器 共集-电压跟随器 共基-电流继随器 直流工作点选取 交流小信号混和PI 型等效模型 e

二、应用电路 A 、偏置使用 1、有源滤波电路: R1 R2 特点:直流全通,交流对地呈高容性。 使用时可在b 和e 对地接大电容,增强滤波。 2、有源负载电路: Vcc 特点:直流负载很小,交流负载大,提高放大器的Rc 3、恒流源电路 独立电流源 镜像电流源 特点:较大的偏置电压变化,有较小的电流变化

4、电平控制与告警电路 特点:利用导通截至特性,控制电平可调整 5、电流补偿偏置电路 特点:补偿偏置三极管能够补偿放大管因长期工作时,gm变低导致的Ic变低而改变工作点。

特点:适用于设计低噪声、高增益、高稳定性、较低频的放大电路。选择特定的材料可以做到高频。 1、共发放大的形式: ☆发射级接电阻的: 电压放大倍数接近为Rc/Re ☆接有源负载的: 共发有源负载的作用:直流负载很小,交流负载大 以此提高Rc,增大电压放大倍数 电压和电流同时放大的形式只有共发。 2、cb和cc的放大器一般只作为辅助。电流接续和电压接续或隔离作用。 3、级联考虑: 差分放大一般在组合放大的第一级,目的不在提供增益,而是良好的输入性能,如共模抑制比,温度漂移等;(互补型)共集电路(前置隔离级)做为最后一级,可兼容不同负载。而中间级一般是为了取得较高的增益,所以采用(有源偏置的)共发放大器。 放大电路中采用恒流偏置电路提高稳定性。 互补型共集电路 互补型共集电路特点:作为隔离级,提高动态范围

三极管及放大电路基础教案..

第2章三极管及放大电路基础 【课题】 2.1 三极管 【教学目的】 1.掌握三极管结构特点、类型和电路符号。 2.了解三极管的电流分配关系及电流放大作用。 3.理解三极管的三种工作状态的特点,并会判断三极管所处的工作状态。 4.理解三极管的主要参数的含义。 【教学重点】 1.三极管结构特点、类型和电路符号。 2.三极管的电流分配关系及电流放大作用。 3.三极管的三种工作状态及特点。 【教学难点】 1.三极管的电流分配关系和对电流放大作用的理解。 2.三极管工作在放大状态时的条件。 3.三极管的主要参数的含义。 【教学参考学时】 2学时 【教学方法】 讲授法、分组讨论法 【教学过程】 一、引入新课 搭建一个简单的三极管基本放大电路,通过对放大电路输入信号及输出信号的测试,引导学生认识三极管,并知道三极管能放大信号,为后续的学习打下基础。 二、讲授新课 2.1.1 三极管的基本结构 三极管是在一块半导体基片上制作出两个相距很近的PN结构成的。 两个PN结把整块半导体基片分成三部分,中间部分是基区,两侧部分分别是发射区和集电区,排列方式有NPN和PNP两种, 2.1.2 三极管的电流放大特性 三极管能以基极电流微小的变化量来控制集电极电流较大的变化量,这就是三极管的电

流放大特性。 要使三极管具有放大作用,必须给管子的发射结加正偏电压,集电结加反偏电压。 三极管三个电极的电流(基极电流B I 、集电极电流C I 、发射极电流E I )之间的关系为: C B E I I I +=、B C I I = --β、B C I I ??=β 2.1.3 三极管的特性曲线 三极管外部各极电流与极间电压之间的关系曲线,称为三极管的特性曲线,又称伏安特性曲线。 1. 输入特性曲线 输入特性曲线是指当集-射极之间的电压CE V 为定值时,输入回路中的基极电流B I 与加在基-射极间的电压BE V 之间的关系曲线。 三极管的输入特性曲线与二极管的正向伏安特性曲线相似,也存在一段死区。 2. 输出特性曲线 输出特性曲线是指当基极电流B I 为定值时,输出电路中集电极电流C I 与集-射极间的电压CE V 之间的关系曲线。B I 不同,对应的输出特性曲线也不同。 截止区:0=B I 曲线以下的区域。此时,发射结处于反偏或零偏状态,集电结处于反偏状态,三极管没有电流放大作用,相当于一个开关处于断开状态。 饱和区:曲线上升和弯曲部分的区域。此时,发射结和集电结均处于正偏状态,三极管没有电流放大作用,相当于一个开关处于闭合状态。 放大区:曲线中接近水平部分的区域。此时,发射结正偏,集电结反偏。三极管具有电流放大作用。 2.1.4 三极管的主要参数 1. 性能参数:电流放大系数- -β、β,集电极-基极反向饱和电流CBO I ,集电极-发射极反向饱和电流CEO I 。 2. 极限参数:集电极最大允许电流CM I 、集电极-发射极反向击穿电压CEO BR V )(、集电极最大允许耗散功率CM P 。

三极管基本电路原理和检修

三极管基本电路原理和检修 三极管是三端、电流控制器件。较低的输入阻抗(发射结可等效为一只电阻,需有实实在在的电流流通,三极管才能导通,因而要求信号源有电流输出能力),挑信号源;较高的输出阻抗(挑负载,要求负载阻抗>>电路本身输出阻抗,输出电压降才能落实到负载上)。在Ic受控于Ib的受控区内,工作于可变电阻区,为线性放大器(模拟电路);在Ic不受Ib控制的开关区,为开关电路(数字电路)。 上文中Ic指三极管集电极电流;Ib指三极管基极电流。 1三极管基本工作原理 三极管是个简称,全称为晶体三体管,早期以锗材料制作的为多,因其热稳定性差漏电流(电磁噪声)大而被淘汰,现在应用的都是硅材料晶体三体管。随着电子技术的进步,由三极管分立元件构成的放大器、逻辑电路已近于绝迹,但做为执行电路的末级驱动器件,如直流继电器线圈和风扇的驱动、IGBT的末级驱动(此处三极管仅仅作为开关来应用,如控制风扇的运转、继电器的动作等)等,大部分电路仍然继续采用三极管器件。所以由三极管构成的线性放大器,已经无须多加关注,仅需关注其开关应用即可以了。其原因为,当一片四运放集成电路的价格与单只小功率三极管的价格相接近时,恐怕已经没有人再愿意用数只甚至更加庞大数量的三极管来搭接线性放大器了,从性价比、电路性能、体积等任何一点考虑,三极管都貌似是永远失掉了它的优势。 2电路示例1——原理分析 虽然如此,为了更好地理解由三极管为核心构成的放大或开关电路,我带领大家设计一款最基本的三极管偏置电路,由对此简易电路的分析,找到分析三极管电路原理的关键所在。 已知:供电电源电压Vcc=10V;三极管β=100; 要求:静态Ic=1mA;静态Vc(三极管集电极电压)=5V。可知这是一款简易单电源供电 1

完整版三极管及放大电路原理

测判三极管的口诀 三极管的管型及管脚的判别是电子技术初学者的一项基本功,为了帮助读者迅速掌握测判方法,笔者总结出四句口诀:三颠倒,找基极;PN结,定管型;顺箭头,偏转大;测不准, 动嘴巴。’下面让我们逐句进行解释吧。 一、三颠倒,找基极 大家知道,三极管是含有两个PN结的半导体器件。根据两个PN结连接方式不同,可以分 为NPN型和PNP型两种不同导电类型的三极管,图1是它们的电路符号和等效电路。 测试三极管要使用万用电表的欧姆挡,并选择R X100或RX1k挡位。图2绘出了万用电表 欧姆挡的等效电路。由图可见,红表笔所连接的是表内电池的负极,黑表笔则连接着表内电池的正极。 假定我们并不知道被测三极管是NPN型还是PNP型,也分不清各管脚是什么电极。测试 的第一步是判断哪个管脚是基极。这时,我们任取两个电极(如这两个电极为1、2),用万用 电表两支表笔颠倒测量它的正、反向电阻,观察表针的偏转角度;接着,再取1、3两个电极和2、3两个电极,分别颠倒测量它们的正、反向电阻,观察表针的偏转角度。在这三次颠倒测量中,必然有两次测量结果相近:即颠倒测量中表针一次偏转大,一次偏转小;剩下一次必然是颠倒测量前后指针偏转角度都很小,这一次未测的那只管脚就是我们要寻找的基 极(参看图1、图2不难理解它的道理)。 二、PN结,定管型 找出三极管的基极后,我们就可以根据基极与另外两个电极之间PN结的方向来确定管子的 导电类型(图1)。将万用表的黑表笔接触基极,红表笔接触另外两个电极中的任一电极,若表头指针偏转角度很大,则说明被测三极管为NPN型管;若表头指针偏转角度很小,则被 测管即为PNP型。 三、顺箭头,偏转大 找出了基极b,另外两个电极哪个是集电极c,哪个是发射极e呢?这时我们可以用测穿透 电流ICEO的方法确定集电极c和发射极e。 (1)对于NPN型三极管,穿透电流的测量电路如图3所示。根据这个原理,用万用电表的 黑、红表笔颠倒测量两极间的正、反向电阻Rce和Rec,虽然两次测量中万用表指针偏转 角度都很小,但仔细观察,总会有一次偏转角度稍大,此时电流的流向一定是:黑表笔TC 极~b极极T红表笔,电流流向正好与三极管符号中的箭头方向一致(顺箭头”,)所以此 时黑表笔所接的一定是集电极c,红表笔所接的一定是发射极e。

三极管常用应用电路

三极管常用电路 1.三极管偏置电路_固定偏置电路 如上图为三极管常用电路中的固定偏置电路:Rb的作用是用来控制晶体管的基极电路Ib,Ib称为偏流,Rb称为偏流电阻或偏置电阻.改变Rb的值,就可以改变Ib的大小.图中Rb 固定,称为固定偏置电阻. 这种电路简单,使用元件少,但是由于晶体管的热稳定性差,尽管偏置电阻Rb固定,当温度升高时,晶体管的Iceo急剧增加,使Ie也增加,导致晶体管工作点发生变化.所以只有在温度变化不大,温度稳定性不高的场合才用固定偏置电路 2.三极管偏置电路_电压负反馈偏置电路 如上图为三极管常用电路中的电压负反馈偏置电路:晶体管的基极偏置电阻接于集电极. 这个电路好象与固定偏置电路在形式上没有多大差别,然而正是这一点,恰恰起到了自动补偿工作点漂移的效果.从图中可见,当温度升高时,Ic增大,那么Ic上的压降也要增大,使得Uce下降,通过Rb,必然Ib也随之减小,Ib的减小导致Ic的减小,从而稳定了Ic,保证了

Uce基本不变. 这个过程,称为负反馈过程,这个电路就是电压负反馈偏置电路. 2.三极管偏置电路_分压式电流负反馈偏置电路 如上图为三极管常用电路中的分压式电流负反馈偏置电路:这个电路通过发射极回路串入电阻Re和基极回路由电阻R1,R2的分压关系固定基极电位以稳定工作点,称为分压式电流负反馈偏置电路.下面分析工作点稳定过程. 当温度升高,Iceo增大使Ic增加.Ie也随之增加.这时发射极电阻Re上的压降Ue=Ie*Re 也随之升高.由于基极电位Ub是固定的,晶体管发射结Ube=Ub-Ue,所以Ube必然减小,从而使Ib减小,Ic和Ie也就减小了. 这个过程与电压负反馈类似,都能起到稳定工作点的目的.但是,这个电路的反馈是Ue=Ie*Re,取决于输出电流,与输出电压无关,所以称电流负反馈. 在这个电路中,上,下基极偏置电阻R1,R2的阻值适当小些,使基极电位Ub主要由它们的分压值决定.发射极上的反馈电阻Re越大,负反馈越深,稳定性越好.不过Re太大,在电源电压不变的情况下,会使Uce下降,影响放大,所以Re要选得适当. 如果输入交流信号,也会在Re上引起压降,降低了放大器的放大倍数,为了避免这一点,Re 两端并联了一个电容Ce,起交流旁路作用. 这种电路稳定性好,所以应用很广泛. 一、采用仪表放大器还是差分放大器 尽管仪表放大器和差分放大器有很多共性,但设计过程的第一步应当是选择使用何种类型的放大器。

半导体三极管及放大电路基础

半导体三极管及放大电 路基础 Standardization of sany group #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#

第二章半导体三极管及放大电路基础 第一节学习要求 第二节半导体三极管 第三节共射极放大电路 第四节图解分析法 第五节小信号模型分析法 第六节放大电路的工作点稳定问题 第七节共集电极电路 第八节放大电路的频率响应概述 第九节本章小结 第一节学习要求 (1)掌握基本放大电路的两种基本分析方法--图解法与微变等效电路法。会用图解法分析电路参数对电路静态工作点的影响和分析波形失真等;会用微变等效电路法估算电压增益、电路输入、输出阻抗等动态指标。 (2)熟悉基本放大电路的三种组态及特点;掌握工作点稳定电路的工作原理。 (3)掌握频率响应的概念。了解共发射极电路频率特性的分析方法和上、下限截止频率的概念。 第二节半导体三极管(BJT) BJT是通过一定的工艺,将两个PN结结合在一起的器件,由于PN结之间的相互影响,使BJT表现出不同 于单个 PN结的特性而具有电流放大,从而使PN结的应 用发生了质的飞跃。本节将围绕BJT为什么具有电流放 大作用这个核心问题,讨论BJT的结构、内部载流子的 运动过程以及它的特性曲线和参数。 一、BJT的结构简介 BJT又常称为晶体管,它的种类很多。按照频率分,有高频管、低频管;按照功率分,有小、中、大功

率管;按照半导体材料分,有硅管、锗管;根据结构不同,又可分成NPN型和PNP型等等。但从它们的外形来看,BJT都有三个电极,如图所示。 图是NPN型BJT的示意图。它是由两个 PN结的三层半导体制成的。中间是一块很薄的P型半导体(几微米~几十微米),两边各为一块N型半导体。从三块半导体上各自接出的一根引线就是BJT的三个电极,它们分别叫做发射极e、基极b和集电极c,对应的每块半导体称为发射区、基区和集电区。虽然发射区和集电区都是N 型半导体,但是发射区比集电区掺的杂质多。在几何尺寸上,集电区的面积比发射区的大,这从图也可看到,因此它们并不是对称的。 二、BJT的电流分配与放大作用 1、BJT内部载流子的传输过程 BJT工作于放大状态的基本条件:发射结正偏、集电结反偏。 在外加电压的作用下, BJT内部载流子的传输过程为: (1)发射极注入电子 由于发射结外加正向电压V EE,因此发射结的空间电荷区变窄,这时发射区的多数载流子电子不断通过发射

三极管作为开关电路的设计及应用

第一节基本三极管开关基本电路设计 三极管除了可以当做交流信号放大器之外,也可以做为开关之用。严格说起来,三极管与一般的机械接点式开关在动作上并不完全相同,但是它却具有一些机械式开关所没有的特点。图1所示,即为三极管电子开关的基本电路图。由下图可知,负载电阻被直接跨接于三极管的集电极与电源之间,而位居三极管主电流的回路上, 图1 基本的三极管开关 输入电压Vin则控制三极管开关的开启(open) 与闭合(closed) 动作,当三极管呈开启状态时,负载电流便被阻断,反之,当三极管呈闭合状态时,电流便可以流通。详细的说,当Vin为低电压时,由于基极没有电流,因此集电极亦无电流,致使连接于集电极端的负载亦没有电流,而相当于开关的开启,此时三极管乃胜作于截止(cut off)区。 同理,当Vin为高电压时,由于有基极电流流动,因此使集电极流过更大的放大电流,因此负载回路便被导通,而相当于开关的闭合,此时三极管乃胜作于饱和区(saturation)。838电子 一、三极管开关电路的分析设计 由于对硅三极管而言,其基射极接面之正向偏压值约为0.6伏特,因此欲使三极管截止,Vin必须低于0.6伏特,以使三极管的基极电流为零。通常在设计时,为了可以更确定三极管必处于截止状态起见,往往使Vin值低于0.3伏特。(838电子资源) 当然输入电压愈接近零伏特便愈能保证三极管开关必处于截止状态。欲将电流传送到负载上,则三极管的集电极与射极必须短路,就像机械开关的闭合动作一样。欲如此就必须使Vin达到够高的准位,以驱动三极管使其进入饱和工作区工作,三极管呈饱和状态时,集电极电流相当大,几乎使得整个电源电压Vcc均跨在负载电阻上,如此则VcE便接近于0,而使三极管的集电极和射极几乎呈短路。在理想状况下,根据奥姆定律三极管呈饱和时,其集电极电流应该为﹕

实验二 三极管基本放大电路(指导书)

实验二三极管基本放大电路 一、实验目的 学会放大器静态工作点的调试方法,分析静态工作点对放大器性能的影响。 掌握放大器电压放大倍数、及最大不失真输出电压的测试方法。 熟悉常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用。 二、实验原理 共射放大电路既有电流放大,又有电压放大,故常用于小信号的放大。改变电路的静态工作点,可调节电路的电压放大倍数。而电路工作点的调整,主要是通过改变电路参数来实现,负载电阻R L的变化不影响电路的静态工作点,只改变电路的电压放大倍数。该电路输入电阻居中,输出电阻高,适用于多级放大电路的中间级。 静态工作点是否合适,对放大器的性能和输出波形都有很大影响。如工作点偏高,放大器在加入交流信号以后易产生饱和失真,此时V0的负半周将被削底;如工作点偏低易产生截止失真,即V0的正半周被缩顶(一般截止失真不如饱和失真明显)。这些情况都不符合不失真放大的要求。所以在选定工作点以后还必须进行动态调试,即在放大器的输入端加入一不定期的V i,检查输出电压V0的大小和波形是否满足要求。如不满足,则应调节静态工作点的位置。工作点偏高或偏低不是绝对的,应该是相对信号的幅度而言,如信号幅度很小,即使工作点较高或较低也不一定会出现失真。所以确切地说,产生波形失真是信号幅度与静态工作点设置配合不当所致。 图2-1 基本放大电路实验图 三、实验内容与步骤 1.调整静态工作点:按图连线,然后接通12V电源,调节信号发生器的频率和幅值调切旋 钮,使之输出f=1000Hz,Ui=10mV的低频交流信号,然后调节电路图中Rp1和Rp2使放大器输出波形幅值最大,又不失真。 2.去掉输入信号(最好使输入端交流短路),测量静态工作点(Ic,U ce,U be) 3.测量电压放大倍数:重新输入信号,在波形不失真的条件下用交流毫伏表测量下述二种 情况下的U0值(加入信号和无信号),此时的U0和U i相位相反。 4.测量幅频频特性曲线:保持输入信号的幅度不变,改变信号源频率f,按照下面的的频率 要求逐点测出相应的输出电压U0,记入下表,并且画出幅频特性曲线。

三极管在电路中的应用三极管的适用范围

三极管在电路中的应用三极管的适用范围三极管在电路中的应用,三极管的适用范围。三极管是我们常用电子元件的之一,我们生活中常见的电子元件有电阻、电容、电感、电位器、变压器、三极管、二极管、IC等。电子元件(Electronic component),是组成电子产品的基础。而三极管,全称应为半导体三极管,也称双极型晶体管、晶体三极管,是一种控制电流的半导体器件其作用是把微弱信号放大成幅度值较大的电信号,也用作无触点开关。晶体三极管,是半导体基本元器件之一,具有电流放大作用,是电子电路的核心元件。三级管在电路中有哪些应用呢?三极管又有什么适用范围呢? 三极管在电路中的应用,三极管的适用范围。三极管在电路中的应用将在以下几点体现,晶体三极管,是半导体基本元器件之一,具有电流放大作用,是电子电路的核心元件。 一、三极管的电路中的工作状态 三极管的工作状态: 截至状态:当加在三极管发射结的电压小于PN结的导通电压,基极电流为零,集电极电流和发射极电流都为零,三极管这时失去了电流放大作用,集电极和发射极之间相当于开关的断开状态,我们称三极管处于截止状态。 放大状态:当加在三极管发射结的电压大于PN结的导通电压,并处于某一恰当的值时,

三极管的发射结正向偏置,集电结反向偏置,这时基极电流对集电极电流起着控制作用,使三极管具有电流放大作用,其电流放大倍数β=ΔIc/ΔIb,这时三极管处放大状态。 饱和导通状态:当加在三极管发射结的电压大于PN结的导通电压,并当基极电流增大到一定程度时,集电极电流不再随着基极电流的增大而增大,而是处于某一定值附近不怎么变化,这时三极管失去电流放大作用,集电极与发射极之间的电压很小,集电极和发射极之间相当于开关的导通状态。三极管的这种状态我们称之为饱和导通状态。 二、三极管在电路中的放大作用 1)三极管工作在放大状态,即发射结正偏,集电结反偏。 2)输入回路的设置应当使输入信号耦合到三极管的输入电极,形成变化的基极电流,从而产生三极管的电流控制关系,变成集电极电流的变化。 3)输出回路的设置应该保证将三极管放大以后的电流信号转变成负载需要的电量形式(输出电压或输出电流)。 三、三极管在电路中的开关控制作用 1)基极必须串接电阻,保护基极。 2)基极根据PNP或者NPN管子加上拉电阻或者下拉电阻。 3)集电极电阻阻值根据驱动电流实际情况调整。 三极管在电路中的工作状态、三极管在电路中的放大作用以及三极管在电路中的开关控制作上文已作详细说明,那三极管又有什么样的适用范围呢?三极管的种类有低频小功率三极管,高频小功率三极管,低频大功率三极管,高频大功率三极管,开关三极管等。三级管有着以下适用范围: 1.低频率小功率三极管,一般指特征频率在3MHZ以下,功率小于1W的三极管,一般作为小信号放大用。

电子专业都应知道的_三极管应用电路

电路图中的放大电路 能够把微弱的信号放大的电路叫做放大电路或放大器。例如助听器里的关键部件就是一个放大器。 一、放大电路的用途和组成 放大器有交流放大器和直流放大器。交流放大器又可按频率分为低频、中频和高频:按输出信号强弱分成电压放大、功率放大等。此外还有用集成运算放大器和特殊晶体管作器件的放大器。它是电子电路中最复杂多变的电路。但初学者经常遇到的也只是少数几种较典型的放大电路。 读放大电路图时也还是按照“逐级分解、抓住关键、细致分析、全面综合”的原则和步骤进行。首先把整个放大电路按输入、输出逐级分开,然后逐级抓住关键进行分析弄通原理。放大电路有它本身的特点:一是有静态和动态两种工作状态,所以有时往往要画出它的直流通路和交流通路才能进行分析,二是电路往往加有负反馈,这种反馈有时在本级内,有时是从后级反馈到前级,所以在分析这一级时还要能“瞻前顾后”。在弄通每一级的原理之后就可以把整个电路串通起来进行全面综合。 下面我们介绍几种常见的放大电路。 低频电压放大器低频电压放大器是指工作频率在20赫~20千赫之间、输出要求有一定电压值而不要求很强的电流的放大器。 (1)共发射极放大电路 图1(a)是共发射极放大电路。C1是输入电容,C2是输出电容,三极管VT就是起放大作用的器件,RB是基极偏置电阻,RC是集电极负载电阻。1、3端是输入,2、3端是输出。3端是公共点,通常是接地的,也称“地”端.静态时的直流通路见图1(b),动态时交流通路见图1(c)。电路的特点是电压放大倍数从十几到一百多,输出电压的相位拥输入

电压是相反的,性能不够稳定,可用于一般场合。 (2)分压式偏置共发射极放大电路 图2比图1多用3个元件。基极电压是由RBl和RB2分压取得的,所以称为分压偏置。发射极中增加电阻RE和电容CE,CE称交流旁路电容,对交流是短路的,RE则有直流负反馈作用。所谓反馈是指把输出的变化通过某种方式送到输入端,作为输入的一部分。如果送回部分和原来的输入部分是相减的,就是负反馈。图中基极真正的输入电压是RB2上电压和RE上电压的差值,所以是负反馈。由于采取了上面两个措施,使电路工作稳定性能提高,是应用最广的放大电路。 (3)射极输出器 图3(a)是一个射极输出器。它的输出电压是从射极输出的。图3(b)是它的交流通路图,可以看到它是共集电极放大电路。这个图中,晶体管真正的输入是Vl和V。的差值,所以这是一个交流负反馈很深的电路,由于很深的负反馈,这个电路的特点是:电压放大倍数小于1而接近1,输出电压和输入电压同相输入阻抗高输出阻抗低,失真小,频带宽,

三极管基本电路总结

1.共射极电路:共射极的放大倍数较大,输入输出电阻也较大,适合作为多级放 大电路的输入级而不适合作为输出级.但是由于基极与集电极的结电容受密勒 效应的影响,高频特性较差,因此适用于低频功率放大. 2.共基极电路:由于共基极电路的输入电阻很小,且输出电阻较大,因此很少用 共基极电路进行放大.但是由于其基极接地,使得基极和集电极的结电容不受 密勒效应的影响,因此常用于高频放大或与集电极电路组成宽带放大电路,例 如用于视频信号放大等. 3.共集电极电路:共集电极电路的电压增益为1,常用作电压跟随器,此外,由于 其输入电阻很大,输出电阻很小,带负载能力很强,因此可用作阻抗变换及作为 多级放大电路的输出级.例如互补推挽输出级就是采用共集电极作为输出级. shuijian 发表于 2006-5-13 12:47:00 共集放大电路具有很多的优良特性,比如输入阻抗高,输出阻抗低,而且具有电压跟随特性,因此常用来作为多级放大电路的输出级,典型的应用就是在运放电路 里的互补推挽输出.下面我们来具体分析共集放大电路的中频区特性,见图: 由图可计算出电压放大倍数为:Au=(1+β)Rl'/[rbe+(1+β)Rl']≈1 其中,Rl'=R3//R4 ---------由此可以看出共集放大具有电压 跟随特性. 输入电阻ri=R1//[rbe+(1+β)Rl']

其中rbe为基-射电阻,计算方法为rbe=rbb'+(1+β)Vt/Ie (也可查手册得到,一般为1-2kohm) Vt常温取26mV ---------由上面的式子可以看出共集的输入阻抗很高 输出电阻ro=rce//[(R1+rbe)/(1+β)]≈(R1+rbe)/(1+β) --------由上面的式子可以看出共集的输出阻抗很低约几十欧到几k 这里由于采用的是固定偏置,因而比较大,如果采用分压偏置,输出阻抗会更小.另外为计算方便,这里没有考虑信号源内阻. 具体计算过程可根据中频区放大电路的微变等效电路计算. 下面是该电路的输入输出波形,从输入输出波形可以看出共集电路具有电压跟随特性. By shuijian shuijian 发表于 2006-5-12 23:36:00 三极管共基电路与共射的分析类似,只是输入输出的电压信号同相,对于参数 相同的电路,其电压增益相同.但是由于输入阻抗低,一般很少用.见图:

三极管放大电路基本原理

三极管放大电路基本原理 三极管是电流放大器件,有三个极,分别叫做集电极C,基极B,发射极E。分成NPN和PNP两种。以NPN三极管的共发射极放大电路为例来说明三极管放大电路的基本原理。 以NPN型硅三极管为例,我们把从基极B流至发射极E的电流叫做基极电流Ib;把从集电极C流至发射极E的电流叫做集电极电流Ic。这两个电流的方向都是流出发射极的,所以发射极E上就用了一个箭头来表示电流的方向。 三极管的放大作用就是:集电极电流受基极电流的控制(假设电源能够提供给集电极足够大的电流的话),并且基极电流很小的变化,会引起集电极电流很大的变化,且变化满足一定的比例关系:集电极电流的变化量是基极电流变化量的β倍,即电流变化被放大了β倍,所以我们把β叫做三极管的放大倍数(β一般远大于1,例如几十,几百)。如果我们将一个变化的小信号加到基极跟发射极之间,这就会引起基极电流Ib的变化,Ib的变化被放大后,导致了Ic很大的变化。如果集电极电流Ic是流过一个电阻R的,那么根据电压计算公式 U=R*I可以算得,这电阻上电压就会发生很大的变化。我们将这个电阻上的电压取出来,就得到了放大后的电压信号了。 三极管在实际的放大电路中使用时,还需要加合适的偏置电路。这有几个原因: 首先是由于三极管BE结的非线性(相当于一个二极管),基极电流必 须在输入电压大到一定程度后才能产生(对于硅管,常取0.7V)。当基极与发射极之间的电压小于0.7V时,基极电流就可以认为是0。但实际中要放大的信号往往远比0.7V要小,如果不加偏置的话,这么小

的信号就不足以引起基极电流的改变(因为小于0.7V时,基极电流都是0)。如果我们事先在三极管的基极上加上一个合适的电流(叫做偏置电流,上图中那个电阻Rb就是用来提供这个电流的,所以它被叫做基极偏置电阻),那么当一个小信号跟这个偏置电流叠加在一起时,小信号就会导致基极电流的变化,而基极电流的变化,就会被放大并在集电极上输出。 另一个原因就是输出信号范围的要求,如果没有加偏置,那么只有对那些增加的信号放大,而对减小的信号无效(因为没有偏置时集电极电流为0,不能再减小了)。而加上偏置,事先让集电极有一定的电流,当输入的基极电流变小时,集电极电流就可以减小;当输入的基极电流增大时,集电极电流就增大。这样减小的信号和增大的信号都可以被放大了。 三极管的饱和情况。像上面那样的图,因为受到电阻Rc的限制(Rc是固定值,那么最大电流为U/Rc,其中U为电源电压),集电极电流是不能无限增加下去的。当基极电流的增大,不能使集电极电流继续增大时,三极管就进入了饱和状态。一般判断三极管是否饱和的准则是:Ib*β〉Ic。进入饱和状态之后,三极管的集电极跟发射极之间的电压将很小,可以理解为一个开关闭合了。这样我们就可以拿三极管来当作开关使用:当基极电流为0时,三极管集电极电流为0(这叫做三极管截止),相当于开关断开;当基极电流很大,以至于三极管饱和时,相当于开关闭合。如果三极管主要工作在截止和饱和状态,那么这样的三极管我们一般把它叫做开关管。 如果我们在上面这个图中,将电阻Rc换成一个灯泡,那么当基极电流为0时,集电极电流为0,灯泡灭。如果基极电流比较大时(大于流过灯泡的电流除以三极管的放大倍数β),三极管就饱和,相当于开关闭合,灯泡就亮了。由于控制电流只需要比灯泡电流的β分之一大一点就行了,所以就可以用一个小电流来控制一个大电流的通断。如果基极电流从0慢慢增加,那么灯泡的亮度也会随着增加(在三极管未饱和之前。 但是在实际使用中要注意,在开关电路中,饱和状态若在深度饱和时会影响其开关速度,饱和电路在基极电流乘放大倍数等于或稍大于集电极电流时是浅度饱和,远大于集电极电流时是深度饱和。因此我们只需要控制其工作在浅度饱和工作状态就可以提高其转换速度。对于PNP型三极管,分析方法类似,不同的地方就是电流方向跟NPN 的刚好相反,因此发射极上面那个箭头方向也反了过来——变成朝里

开关三极管的使用误区

在数字电路设计的中,往往需要把数字信号经过开关扩流器件来驱动一些蜂鸣器、LED、继电器等需要较大电流的器件,用得最多的开关扩流器件要数三极管。 然而在使用的过程中,如果电路设计不当,三极管无法工作在正常的开关状态,就达不到预期的目的,有时就是因为这些小小的错误而导致重新打板,导致浪费。 本人在这个方面就吃过亏,所以把自己使用三极管的一些经验以及一些常见的误区给大家分享一下,在电路设计的过程中可以减少一些不必要的麻烦。 下面来看几个三极管做开关的常用电路画法。几个例子都是蜂鸣器作为被驱动器件。 图一 图一的a 电路用的是NPN管,注意蜂鸣器接在三极管的集电极,驱动信号可以是常见的3.3V或者5VTTL,高电平开通,电阻按照经验法可以取4.7K。 例如a电路,开通时假设为高电平5V,基极电流Ib=(5V- 0.7V)/4.7K=0.9mA,可以使三极管完全饱和。b 电路用的是PNP管,同样把蜂鸣器接在三极管的集电极,不同的是驱动信号是5V的TTL电平。 以上这两个都可以正常工作,只要PWM驱动信号工作在合适的频率,蜂鸣器(有源)都会发出最大的声音。

图二 图二的这两个电路相比图一来说,最大的区别在于被驱动器件接在三极管的发射极。同样看c电路,开通时假设为高电平5V,基极电流Ib=(5V-0.7V-UL)/4.7K,其中UL为被驱动器件上的压降。 可以看到,同样取基极电阻为4.7K,流过的基极电流会比图一a电路的要小,小多少要看UL是多少。如果UL比较大,那么相应的Ib就小,很有可能导致三极管无法工作在饱和状态,使得被驱动器件无法动作。 有人会说把基极电阻减小就可以了呀,可是被驱动器件的压降是很难获知的,有些被驱动器件的压降是变动的,这样一来基极电阻就较难选择合适的值,阻值选择太大就会驱动失败,选择太小,损耗又变大。所以,在非不得已的情况下,不建议选用图二的这两种电路。 图三 我们再来看图三这两个电路。驱动信号为3.3VTTL电平,而被驱动器件开通电压需要5V。在3.3V的MCU电路中,不小心的话很容易就设计出这两种电路,而这两种电路都是错误的。

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